SiAlON – Nitrure de silicium et aluminium

Matériaux céramiques pour propriétés
mécaniques adaptables

La céramique α/β SiAlON (nitrure de silicium et aluminium) qui est un des tout nouveaux matériaux de la céramique technique est apparentée au nitrure de silicium. Ce matériau intervient uniquement dans certaines compositions de matières premières et se constitue au minimum de trois phases α-SiAlON, β-SiAlON et une phase limite de grain cristallin amorphe ou partielle.

Bon à savoir:

Exemple caractéristique de
SiC-α/β-SiAlON

  • Module de Young: 345 GPa
  • Dureté HV1: 17 Gpa environ
  • Ténacité à la fracture: 5,5 MPam1/2

 

Caractéristiques de dureté-résistance:
un noyau dur (1) est entouré d'une surface très dure et résistante à l'usure (2).

La catégorie des matériaux α/β-SiAlON se caractérise par l'association unique d'une dureté encore plus grande que celle du nitrure de silicium normal avec le même niveau de résistance. La phase α-SiAlON est très dure alors que la phase β-SiAlON affiche (comme le nitrure de silicium normal) un haut niveau de ténacité à la fracture. Les fractions des phases α-SiAlON, β-SiAlON et de la phase limite de grain peuvent largement se régler afin d'adapter les propriétés du matériau α/β-SiAlON aux exigences des différentes applications.

Sous des conditions spéciales, il est même possible de produire un matériau gradient contenant une fraction plus importante de α-SiAlON sur la surface qu'à l'intérieur. CeramTec profite de cet avantage par exemple dans différentes céramiques de coupe d'une haute résistance à l'usure destinées à des applications d'usinage: le gradient de la fraction α-SiAlON donne une dureté plus élevée à la surface d'un insert amovible qu'à son intérieur, ce qui augmente considérablement la résistance à l'usure du matériau céramique de coupe. La ténacité à la fracture de l'intérieur reste élevée.

Il est possible d'augmenter encore la dureté et la résistance à l'usure des α/β-SiAlON en intégrant des matériaux durs tels que du carbure de silicium. Cet autre type de matériau en nitrure de silicium et aluminium a fait ses preuves dans les composants exposés à de hautes contraintes tribologiques, par exemple dans l'industrie du papier.

Produits fabriqués à partir de nitrure de silicium et d'aluminium (SiAlON)

Les descriptions des produits auxquelles vous renvoient les liens de cette page vous amènent sur le site Internet international en anglais de CeramTec.